KR20140066202A

KR20140066202A - 적어도 두 개의 코일들을 갖는 전기 모터를 포함하는 가정용 기기, 방법, 시스템 및 용도

Info

Publication number: KR20140066202A
Application number: KR20147007919A
Authority: KR
Inventors: 실비아 헤레나 피니; 마르셀로 자넬라토; 마르코스 로베르토 드 소자
Original assignee: 월풀 에쎄.아.
Priority date: 2011-09-06
Filing date: 2012-09-06
Publication date: 2014-05-30
Also published as: BRPI1106205A2; CO6920262A2; MX2014002573A; JP2014532389A; US20140346867A1; WO2013033801A3; CN104025448A; WO2013033801A2

Abstract

적어도 두 개의 코일들을 갖는 하나의 전기 모터(7)를 포함하는 가정용 기기에 대한 제어 방법 및 시스템이 기술된다. 전기 모터(7)의 코일들은 입력 전압(1)에 따라서 직렬 또는 병렬로 결합되고, 전기 모터에 동시에 연결된 전기 부하(5)들의 세트의 장치들에 대해 전압 공급기로서 이용된다. 게다가, 본 발명은 또한 가정용 기기의 전기 부하(5)들의 세트의 장치들에 에너지를 공급하기 위해 적어도 두 개의 코일들을 갖는 전기 모터(7)의 이용을 제시하는데, 전기 모터의 코일들 중의 하나는 전기 부하(5)들의 세트의 장치들에 에너지를 공급하기 위한 전압 공급기로서 이용된다. 마지막으로, 본 발명은 본 명세서에 따라서 에너지를 공급하기 위한 제어 시스템, 제어 방법, 또는 전기 모터(7)의 이용을 포함하는 가정용 기기를 서술한다.

Description

적어도 두 개의 코일들을 갖는 전기 모터를 포함하는 가정용 기기, 가정용 기기를 제어하기 위한 방법 및 시스템, 가정용 기기에 에너지를 공급하기 위한 전기 모터의 용도{HOME APPLIANCE COMPRISING AN ELECTRIC MOTOR HAVING AT LEAST TWO COILS, METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING THE HOME APPLIANCE, USE OF ELECTRIC MOTOR FOR FEEDING IN THE HOME APPLIANCE}

본 발명은 적어도 두 개의 코일들을 구비한 전기 모터를 갖는 가정용 기기(home appliance), 전기 모터의 코일들에 의해서 부하들을 위한 입력 전압을 제어하기 위한 방법 및 시스템, 및 가정용 기기의 장치들에 에너지를 공급하기 위한 전기 모터의 용도에 관한 것이다. 바람직하게는, 전기 모터는 냉장고, 냉동고, 에어컨, 또는 세탁기의 압축기(compressor)들에서 이용되는 인덕션 모터(induction motor)이다.

현재, 여러 나라들은 전력을 생성하고 분배하는 것에 관한 한 서로 다르고 각국에서 상이한 전압 레벨(level)들을 가진다. 그러므로, 무엇보다도 컴퓨터, 텔레비전, 라디오와 같은 대부분의 전자 장치들은 특정한 전압들에서의 완벽한 작동(perfect performance)을 위해 여러 개의 입력 전압들의 조절을 가능하게 하는 자동 전압 제어(automatic voltage control)를 포함하는 듀얼 전압(dual voltage) 특성을 가진다. 이 특성은 가정용 기기들의 분야에서 아직 거의 알려져 있지 않고, 가정용 기기들의 대부분은 동작시킬 전기 모터들을 필요로 하기 때문에 무엇보다도 파워 및 제어와 같은 인자들로 인해서 현재 기술들에 의해 제한된다.

이와 관련하여, 듀얼 전압에서의 작동을 가능하게 하는 이런 종류의 소수의 제품들은 키(key)를 돌리는 최종 사용자에 의해서 수동으로 스위칭되고(switched), 이것은 일반적으로 그 작동을 위해서 부하들에서 코일들의 구성을 변경한다. 하지만, 소수의 사용자들이 이러한 작업들을 위한 특정한 지식을 가지며, 이것은 빈번하게 기능적인 실수(functional mistake)들을 낳고, 장치들이 타거나 그 기능의 일부를 상실하게 하고, 사용자들에게 문제점과 위험을 발생시키고, 장치의 보호 레벨(protection level)에 의존적이다.

이러한 문제점들을 회피하고 사용자들에 대한 보호를 증가시킬 뿐만 아니라 보증 서비스(warranty service)를 요하는 불필요한 접촉들을 피하고, 이로써 제품의 제조자와 관련된 이미지의 손실을 감소시키기 위해서; 장치의 작동을 위해 용인할만한 수준(acceptable level)의 입력 전압들의 자동 변경이 의무적인 관례가 되었다.

마찬가지로, 단상(single-phase) 인덕션 모터들이 그 단순함, 견고함(stiffness), 및 고성능으로 인해 냉장고에서 널리 이용된다. 이들은 무엇보다도 냉장고, 냉동고, 에어컨, 세탁기와 같은 다양한 가정용 기기들에 적용된다. 인덕션 모터들은 일반적으로 인덕션 모터가 발견되는 상태(스타트업(startup) 또는 기어(gear))에 대해서 선택적으로 이용되는 두 개의 권선(winding)들로 구성된, 코일들을 가진 스테이터(stator) 및 케이지 로터(cage rotor)를 일반적으로 가진다.

이와 관련해서, 압축기의 정상 동작(normal operation) 동안 기어 권선에는 교류 전류에 의해서 에너지가 공급되지만, 스타트업 움직임(startup movement)의 시작(beginning)에서 로터의 가속에 더 큰 힘을 필요로 하면, 스타트업 권선에는 모터의 작동의 최초 순간 동안에만 에너지가 공급된다. 그러므로, 모터들은 예상되었던 것의 위로나 아래로 10%보다 더 크지 않은 가능한 편차(variation)들을 전형적으로 가지고, 특정한 제한된 전압 법위 내에서의 동작을 위해 구체적으로 설계되고 만들어진다. 이러한 편차들이 10%를 초과한다면, 모터의 새로운 기획 및 구성이 필요할 것이다.

이를 고려하여, 이러한 문제를 해결하는 가능한 시도(possible attempt)들이 듀얼 전압 시스템들을 안출하는 문서들에서 나타난다. 북미 문헌 US 4,415,964는 이와 관련한 프로젝트를 기술하며, 이는, 입력 전압과 상관 없이 전압 출력을 자동으로 조절하고, 110V에서 켜지는 경우에 코일들을 병렬 구성으로 변경할 때 출력 변압기에서의 코일들의 구조를 수정함으로써 110V의 출력을 초래하고; 반대로, 220V에서 켜지는 경우에 코일들을 직렬 구성으로 변경함으로써 다시 110V의 출력을 반복할 수 있는 시스템을 제공한다. 하지만, 이러한 제어 방식은 특정 전압에 대한 모든 부하들의 측정을 제한하고, 스위치 온될(switched on) 부하들을 제한하는 것과는 별도로 가정용 기기가 사용되고 있지 않을 때조차도 추가 에너지 소모를 낳는 변압기를 이용한다.

게다가, 문헌 US 2,208,396은 냉장 유닛과 특정한 관련이 있는 듀얼 전압 장치를 기술한다. 이러한 문헌은 110V에서부터 220V 구성까지 수동으로 전환하는 가능성을 언급한다. 나아가, 상술한 단점을 갖는 자동-변압기를 이용한다. 특허 US 2,208,396 또한 모터 압축기 권선에 연결된 보조 팬 모터를 공개하지만, 처리 유닛을 공개하지는 않으며, 압축기가 온(on)일 때 활성화될 필요가 없는 압축기 코일에 연결된 추가적인 부하들을 제어하는 방법들 또한 공개하지 않는다.

선행기술의 상태가 고려된 다른 정보는, 상술한 문헌과 동일한 문제점을 가진, 직류 전류 출력을 가진 자동 전압 제어 시스템을 기술하는 북미 문헌 US 5,001,623 및 출력 전압을 변경 또는 제어하지 않으면서 특정 위치에서의 전압이 동작할 장치들에 대해 예기된 것인지 여부에 대하여 사용자에게 알려줄 수 있는, 입력 전압을 나타내는 시스템을 기술하는 북미 문헌 US 7,528,734를 포함한다.

문헌 US 5,001,623 및 US 7,528,734에서 설명된 해결책들은 전력선(power line)에서의 과도 이벤트(transient event)들 및 다른 지장(disruption)들에 민감하고, 본 명세서에 포함된 본 발명과 비교하여 높은 에너지 소모 및 막대한 제조 및 유지 비용을 야기한다.

가정용 기기들의 제어는 일반적으로 단일한 전압 공급기를 이용하는데, 통상 가정용 기기의 모든 장치들에 에너지를 공급하는 변압기를 이용한다는 점 또한 강조할만한 가치가 있다. 그래서, 변압기는 특정 전압에서 측정되고, 모든 장치들은 변압기의 전압에서의 작동에 대해 측정된다.

가정용 기기들은 일반적으로 전자 제어 시스템을 이용하고, 이것은 전기 부하들의 세트(set)의 모든 장치들의 활성화(activation)를 관리한다. 이 장치들 중의 많은 것들이 다른 장치들의 활성화와 관련해서 활성되는데; 예를 들어, 블로워(blower)의 활성화는 압축기의 모터가 냉장고에 의해 활성화될 때에만 일어난다. 하지만, 이 장치들은 상이한 전류 레벨들을 가질 수 있고, 직렬 또는 동일한 회로에서의 활성화는 이러한 장치들의 작동 또는 심지어 소손(burning)에 영향을 줄 수 있다.

그래서, 제어 시스템은 일반적으로 장치들의 제어를 위해서, 또한 동시에 활성화된 장치들의 활성화를 위해서 여러 개의 독립적인 아웃렛들을 가진다. 이것은 더욱 값비싸고 강력한 프로세서의 측정을 낳고, 가정용 기기의 최종 비용을 증가시킨다. 제어(control) 및 파워 서플라이(power supply)의 전자 부품들은 종종 가정용 기기들의 비용에 있어서 큰 비중을 차지한다는 점을 추가로 강조하는 것은 중요하다.

그러므로, 본 발명의 목적은, 모터로 동시에 스위칭되는 장치들에 에너지를 공급하기 위한, 시스템 제어의 비용을 감소시키기 위한, 그리고 가정용 기기 서플라이의 크기(measurement)를 감소키기 위해 인덕션 모터의 코일들을 이용하는 전압 제어(voltage control)를 제공하는 것이다.

나아가, 본 발명의 다른 목적은 장치들에 제공되는 에너지가 추가적인 에너지 소모를 낳는 에너지 저장 또는 재생성의 원리 없이 네트워크로부터 전적으로 오는 전압 제어를 제공하는 것이다.

본 발명은 또한 가정용 기기들에 이미 존재하는 전기 모터를 장치들의 듀얼 전압 공급기로 이용하면서 그 코일들의 조합을 입력 전압 분배기로 이용하는 것을 목적으로 한다. 마지막으로, 본 발명의 마지막 목적은 명시된 목적들에 따른 방법, 시스템, 또는 모터을 이용하도록 구성된 가정용 기기를 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 실시 예는 가정용 기기를 위한 제어 시스템을 보이고, 본 시스템은, 적어도 하나의 입력 전압, 하나의 처리 유닛, 한 세트의 출력 스위치들, 동작 전압을 갖는 한 세트의 전기 부하들, 및 적어도 두 개의 코일들을 갖는 하나의 전기 모터를 포함한다. 처리 유닛은, 전기 모터의 코일들에서의 전압 분배에 의하여 전기 부하들의 동작 전압에 대해서 처리 유닛에 의하여 검출된 입력 전압을 조절하도록 구성되는 것과는 별도로, 입력 전압을 검출하고 출력 스위치들의 세트에 대해 동작하도록 구성되어, 전기 부하들의 세트의 장치들의 활성화 및 전기 모터의 활성화를 수행한다.

본 발명은 가정용 기기를 위한 제어 시스템을 기술하고, 본 시스템은, 적어도 하나의 입력 전압, 하나의 처리 유닛, 한 세트의 출력 스위치들, 동작 전압을 갖는 한 세트의 전기 부하들, 및 적어도 두 개의 코일들을 갖는 하나의 전기 모터를 포함하고, 여기서 전기 부하들의 세트의 장치들은 전기 모터의 코일들 중의 하나에 전기적으로 연결되어, 활성화를 위해 코일을 전압 공급기로서 이용한다.

다른 실시 예에서, 본 발명은 적어도 두 개의 코일들을 갖는 적어도 하나의 전기 모터를 포함하는 전기 부하들의 세트를 가진 가정용 기기를 위한 제어 방법을 제시하고, 본 방법은:

a. 입력 전압을 검출하는 단계;

b. 전기 부하들의 세트의 장치들의 동작 전압을 정의하는 단계;

c. 전기 부하들의 세트의 장치들에 대해서 검출된 입력 전압을 조절하는 단계; 및

d. 전기 모터의 활성화 동안 및 전기 부하들의 세트의 장치들의 활성화 동안 동작하고, 전기 모터의 코일들에서의 전압 분배에 의하여 전기 부하들의 동작 전압에 대해서 입력 전압을 조절하는 단계;를 포함한다.

이와 관련하여, 본 발명은 또한 적어도 두 개의 코일들을 갖는 적어도 하나의 전기 모터를 포함하는 전기 부하들의 세트를 가진 가정용 기기를 위한 제어 방법을 제시하고, 본 방법은:

a. 하나의 입력 전압을 검출하는 단계;

c. 전기 부하들의 세트의 장치들에 대해서 검출된 입력 전압을 조절하는 단계;

d. 전기 모터의 코일의 아웃렛에 전기 부하들의 세트의 장치들을 결합시키는 단계; 및

e. 장치들의 활성화를 위해 전기 모터의 코일들 중의 하나를 전압 공급기로서 이용하도록 동작하는 단계;를 포함한다.

게다가, 본 발명은 또한 가정용 기기의 전기 부하들의 세트의 장치들에 에너지를 공급하기(feeding) 위한 적어도 두 개의 코일들을 갖는 전기 모터의 용도를 제시하고, 여기에서는 전기 모터의 코일들 중의 하나가 전기 부하들의 세트의 장치들에 에너지를 공급하기 위한 전압 공급기로서 이용된다.

마지막으로, 본 발명은 본 명세서에 따라서 에너지를 공급하기 위한 제어 시스템, 제어 방법, 또는 전기 모터의 용도를 포함하는 가정용 기기를 기술한다.

도 1은 코일들이 직렬로 결합된 압축기의 모터의 도면이고;
도 2는 코일들이 병렬로 결합된 압축기의 모터의 도면이고;
도 3은 가정용 기기들에 관한 기술분야의 상태에 따른 단순화된 시스템을 나타내는 블록도이고;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 단순화된 시스템을 나타내는 블록도이고;
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 단순화된 시스템을 나타내는 블록도이다.

도면들에서 제시된 실시의 일 예를 기초로 하여 본 발명이 더욱 상세하게 더 설명될 것이다.

도 1 및 도 2는 상이한 전압들에서의 동작들을 위해 선택적으로 활성화되도록 구성될 수 있는 엘리먼트들을 가진 전기 부하들을 도시한다. 본 명세서의 본 발명에서, 이 부하들은 바람직하게는 둘 이상의 코일들을 갖는 전기 모터들이고, 이것은 일반적으로 냉장(refrigeration) 시스템들에서의 압축기(7)의 모터에 상응한다.

이 시스템에 의해 바람직하게 이용되는 압축기(7)들의 모터들은 단상 인덕션 모터들이고, 이것은 바람직하게는 하나의 케이지 로터뿐 아니라 하나 이상의 기어 권선들 및 하나 이상의 스타트업 권선들을 갖는 적어도 하나의 스테이터를 포함한다. 이 인덕션 모터들은 또한 제어되는 가변 스피드(controlled variable speed)로 이루어질 수 있고, 이 외에도 직렬 또는 병렬로 결합될 수 있는 하나 이상의 코일들을 갖는, 특정 구성 하에서 만들어질 수 있는 언급되지 않은 다른 타입들로 이루어질 수 있다. 본 발명에서 바람직하게 이용되는 모터들은 또한 직렬 또는 병렬로 조직될 수 있는 두 개의 메인 코일들의 구성을 포함하는 T-배치(T-configuration) 및 메인 코일(main coil)들 중의 하나에 병렬로 설치된 하나의 스타트업 보조 코일(auxiliary coil)을 가진다.

그러므로, 도 1은 전기 모터의 메인 코일들의 조합을 직렬로 가진다. 이러한 조합 방식은 일반적으로 220V의 값을 가진 입력 전압(1)에 대해서 가정용 기기의 장치들의 동작 전압(operating voltage)의 값의 두 배의 값을 입력 전압(1)이 가질 때 이용된다. 입력 전압(1)은 전기 모터의 적어도 두 개의 코일들로 나누어지고, 그래서 코일들 중의 하나의 아웃렛(outlet)에서 장치들의 동작 전압의 값을 가진 전압, 보통은 110V, 다시 말해 C 부하들의 공칭 전압(nominal voltage)을 낳는다는 점을 강조할만한 가치가 있다. 그래서, 전기 모터의 코일들 중의 하나에서, C 부하들이 연결되고, 이들은 코일을 전압 분배기(voltage divider)로서 이용한다. 그래서, 동작 전압이 전기 모터의 코일들 중에서 전압 분배(voltage division)에 의해 C 부하들로 전달되는 데, 공칭 동작 전압(nominal operating voltage)이 C 부하들로 전달된다.

역으로, 도 2는 전기 모터의 코일들의 조합을 병렬로 가진다. 이러한 조합 방식은 일반적으로 110V의 값을 가지는 입력 전압(1)에 대해서 가정용 기기의 장치들의 동작 전압의 값과 근사적으로 등가인 값을 입력 전압(1)이 가질 때 이용된다. 그래서, 입력 전압(1)은 전기 모터의 적어도 두 개의 코일들에서 동일하고, 그래서 코일들 중의 하나의 아웃렛에서 장치들의 동작 전압에 대한 값을 가진 전압, 보통은 110V를 낳는다는 점을 강조할만한 가치가 있다. 도 1과 유사하게, 전기 모터의 코일들 중의 하나에서, C 부하들이 연결되고, 이들은 코일을 전압 분배기로서 이용한다. 그래서, 입력 전압(1)과 무관하게 일정한 동작 전압이 C 부하들에 전달되는데, 다시 말해, 입력 전압(1)이 부하에 인가된다.

도 3은 가정용 기기 시스템들에 의해서 일반적으로 이용되는 제어 방법을 도시한다. 이와 관련해서, 제어 시스템은 직류 전류 공급기(direct current supply)(2)에 에너지를 공급하는(feed) 입력 전압(1)을 포함하고, 직류 전류 공급기(2)는 예를 들어 아날로그 회로를 통한 처리(processing)일 수 있는 처리 유닛(processing unit)(3)의 동작에 대해서 에너지를 공급할 수 있다. 그러므로, 처리 유닛(3)은 바람직하게는 전기기계 스위치들(릴레이(relay)들 또는 솔레노이드(solenoid)들) 또는 전기적으로 제어되는 스위치들(예컨대, 정적(static) 스위치들, TRIAC들 또는 트랜지스터들), 기계적인 것들, 또는 솔리드 스테이트(solid state)인 것들을 포함하는 출력 스위치(4)들의 세트에 대해서 선택적으로 동작할 수 있고, 또한 입력 전압(1)에 의해 에너지가 공급된다.

그래서, 압축기(7)와 같은 가정용 기기의 전기 부하(5)들의 세트의 여러 장치들, 램프(lamp)(8)들, 동결 융해 저항(freeze thaw resistance)을 포함하는 저항(9)들의 세트, 개폐(opening and closing) 도어(door)들 또는 댐퍼(damper)들을 위한 모터들과 같은 여러 애플리케이션들을 위한 더 작은 규모의 다른 모터(10)들, 블로워(blower)(11)들, 또는 타이머(timer)들 또는 센서(sensor)들과 같은 다른 시스템(12)들은 그 활성화를 위해 동일한 입력 전압 공급기(input voltage supply)(1)를 이용한다. 이와 달리, 처리 유닛은 활성화될 장치와 연관된 출력 스위치들의 각각에 대해서 여러 개의 특정한 아웃렛들을 필요로 한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 제어 방법을 나타내고, 이것은 직류 전류 공급기(2)에 에너지를 공급하는 입력 전압(1)을 포함한다. 직류 전류 공급기(2)는 처리 유닛(3)의 동작에 대해 에너지를 제공할 수 있다. 본 시스템은 입력 전압(1)의 직접적 또는 간접적 검출을 특징으로 한다. 직접적 검출 모듈(direct detection module)에서, 처리 유닛(3)은 일반적으로 아날로그 투 디지털 변환 센서(analog to digital conversion sensor)를 이용해서 입력 전압(1)에 직접 연결되도록 구성된다. 하지만, 도 4는 간접적 검출 모듈(indirect detection module)을 도시하는데, 일단 입력 전압(1)은 네트워크 센서(6)에 에너지를 공급하고, 네트워크 센서(6)는 이러한 입력 전압(1)의 치수들을 검출해서 분석을 위해 이러한 정보를 처리 유닛(3)에 제공하고; 그래서 처리 유닛은 입력 전압(1) 값들을 계산하고 정의하기 위한 책임을 계속해서 지게 된다.

게다가, 처리 유닛(3)은 출력 스위치(4)들의 세트에 대해서 선택적으로 동작할 수 있고, 또한 입력 전압(1)에 의해 에너지가 공급된다. 그래서, 출력 스위치(4)들의 세트는 전기 부하(5)들의 세트의 장치들이 검출된 입력 전압(1)에서 동작을 위해 더욱 적절하게 조직되도록(organized) 동작할 수 있다. 처리 유닛(3)은 입력 전압(1)을 검출하도록 구성되고, 장치들의 동작 전압의 거의 두 배의 값(일반적으로 220V)을 입력 전압이 가지는 것을 검출하면, 압축기(7)의 모터에서의 코일들을 직렬로 결합시킨다. 역으로, 만일 검출된 전압이 거의 장치들의 동작 전압에 해당하는 값을 가진다면(일반적으로 110V), 압축기(7)의 모터의 코일들을 병렬로 결합시킨다.

본 발명은 압축기(7)와 동시에 활성화되는 장치들의 전압 제어에 의해 특히 차별화된다. 코일들의 결합을 제어하는 것으로 인해서, 압축기(7)의 모터의 임의의 코일의 전압은 항상 근사적으로 장치들의 동작 전압의 값일 것이다. 그러므로, 장치들은 압축기(7)의 코일들 중의 하나와 직접 연관된 두 개의 핀들을 가진, 바람직하게는 다섯 개 핀(pin)들의 밀폐 단자(hermetic terminal)를 수단으로 하는 본 발명에서, 압축기(7)의 코일들 중의 하나에 병렬로 직접 연결될 수 있다. 이와 관련하여, 이러한 활성화를 이용할 수 있는 장치들의 예들은 무엇보다도 압축기의 모든 작동 동안 활성화되는 블로워(11)들, 센서들, 및 타이머들이고, 그러한 활성화 동안에만 이용된다.

그래서, 처리 유닛(3)은 입력 전압 공급기(1)의 더 낮은 치수의 가능성 및 더 적은 출력 스위치(4)들의 가능성뿐 아니라 전기 부하(5)들의 세트의 장치들의 제어에 대해 더 적은 아웃렛들을 필요로 하고, 시스템에서의 비용을 감소시킨다는 점을 강조할만한 가치가 있다.

마찬가지로, 도 5는 본 발명의 제2 제어 방법을 도시하고, 이것은 직류 전류 공급기(2)에 에너지를 공급하는 입력 전압(1)을 포함한다. 직류 전류 공급기는 처리 유닛(3)의 동작을 위한 에너지를 공급할 수 있다. 도 5의 시스템은 입력 전압(1)의 직접적인 검출을 가지고, 처리 유닛은 입력 전압(1) 값들의 계산 및 정의에 대한 책임이 있는, 광범위한 동작 범위(일반적으로 90V 내지 260V)를 갖는, 입력 전압(1)에 직접적으로 연결되도록 구성된다.

처리 유닛(3)은 출력 스위치(4)들의 세트에 대해 선택적으로 동작할 수 있고, 입력 전압(1)에 의해 에너지가 공급된다. 그러므로, 출력 스위치(4)들의 세트는, 검출된 입력 전압(1)에서의 동작을 위해서 전기 부하(5)들의 세트의 장치들이 가장 적절한 방식으로 조직되도록 동작할 수 있다. 게다가, 처리 유닛은 출력 스위치(13)들의 제2 세트에 대해서 선택적으로 동작할 수 있다. 이러한 출력 스위치(13)들의 제2 세트는 입력 전압에 의해서 에너지가 공급되지 않고, 실제로 압축기(7)의 코일들 중의 하나에 의해 에너지가 공급되므로, 이들은 출력 스위치(4)들의 세트의 스위치들보다 더 낮은 전압들에 대해 형성될(dimensioned) 수 있다. 그러므로, 장치들은 활성화가 압축기(7)의 활성화와 직접적으로 관련되지 않도록, 처리 유닛(3)에 의해 제어되는 출력 스위치를 추가적으로 갖는, 밀폐 단자에 의해서 압축기(7)의 코일들 중의 하나에 병렬로 직접 연결될 수 있다. 이와 관련하여, 이러한 활성화를 이용하는 장치들의 예들은 도어들의 개폐를 위한 댐퍼 또는 모터(10)를 포함하고, 압축기(7)가 동작하고 있을 때 이러한 장치들이 활성화되어야 하지만, 압축기(7)의 전체 활성화 동안 반드시 동작하는 것은 아니다.

도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명은 더욱 손상되기 쉬운(double) 장치들의 전압의 두 배의 전압에서 동작하기 위한, 램프들 및 저항들과 같은, 더욱 강한 시스템들을 형성할 수 있다. 그래서, 처리 유닛(3)은 입력 전압(1)을 검출하도록 구성되고, 입력 전압(1)이 장치들의 동작 전압의 거의 두 배인 값(일반적으로 220V)을 가지는 것을 검출한다면, 압축기(7)의 모터의 코일들을 직렬로 결합시키고, 압축기의 코일들 중의 하나에 연결된 장치들에 대한 공칭 동작 전압(일반적으로 110V)을 유지한다. 만일 검출된 전압이 거의 장치들의 동작 전압인 값(일반적으로 110V)을 가진다면, 처리 유닛(3)은 압축기(7)의 모터의 코일들을 병렬로 결합시키고, 압축기의 코일들 중의 하나에 연결된 장치들에 대한 공칭 동작 전압(일반적으로 110V)을 유지하지만, 저항들 및 램프들과 같이 이러한 전압의 두 배에 대하여 특정된 더욱 강한 시스템들은 더 낮은 효율울 가지고 계속해서 동작한다.

그래서, 본 발명의 제어에서 제안된 구조는 자동 전압 분배기로서 동작하고, 이것은 듀얼 전압 시스템들(보통은 90-127V 및 220-260V)에 대해 사용되는, 적은 편차를 가진 효율적인 동작 전압을 장치들에게 제공한다. 부하에 제공되는 에너지는 선행기술 문헌들의 상태에서 이용되는 변압기들과 같은 추가적인 에너지 소모를 낳는 에너지 저장 또는 재생성의 원리 없이 전적으로 네트워크로부터 입력 전압(1)을 통해서 온다. 압축기의 코일들 중의 하나와 종래의 부하(단상 AC)의 연결은 장치들의 동작 전압의 레벨을 조정하는 목적만을 가지고, 일반적으로 입력 전압(1)의 전체 값 또는 반 값이어서, 듀얼 전압 시스템들에 대한 그 적용을 가능하게 한다.

하지만, 압축기(7)의 코일들 중의 하나를 전압 공급기로 이용하는 장치들은 압축기(7)의 전압 및 전류에 영향을 주지 않도록 형성되어야 하고, 이들은 제어의 실패를 초래하거나 심지어 토크(torque)의 손실로 인해서 로터가 록(lock)되는 것을 초래할 수 있다는 점을 강조하는 것은 중요하다. 그러므로, 장치들은 압축기의 코일들에 비하여 더 높은 파워를 가질 수 없고, 전류는 압축기의 작동을 해하는 정도까지 증가될 것이다.

본 발명은 무엇보다도 냉장고, 냉동고, 에어컨, 세탁기에 일반적으로 적용된다.

바람직한 실시 예들의 예를 설명하였지만, 본 발명의 범위는 다른 가능한 변형들을 포함하고, 첨부된 청구항들의 범위에 의해서만 제한되고, 여기에는 가능한 등가물(equivalent)들이 포함된다.

Claims

가정용 기기(home appliance)를 위한 제어 시스템으로서,
상기 시스템은 적어도:
- 하나의 입력 전압(1);
- 하나의 처리 유닛(processing unit)(3);
- 한 세트의 출력 스위치(4)들;
- 동작 전압(operating voltage)을 갖는 한 세트의 전기 부하(5)들; 및
- 적어도 두 개의 코일들을 갖는 하나의 전기 모터;를 포함하고,
처리 유닛(3)은 입력 전압(1)을 검출하고 출력 스위치(4)들의 세트에 대해 동작하도록 구성되어, 전기 부하(5)들의 세트의 장치들의 활성화(activation) 및 전기 모터의 활성화를 수행하고,
처리 유닛(3)은 전기 모터의 코일들에서의 전압 분배(voltage division)에 의하여 전기 부하(5)들의 세트의 장치들의 동작 전압에 대해서 처리 유닛(3)에 의하여 검출된 입력 전압(1)을 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가정용 기기를 위한 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
처리 유닛(3)은 검출된 입력 전압(1)이 장치들의 동작 전압의 값의 거의 두 배일 때 전기 모터의 코일들을 직렬로 결합시키고, 검출된 입력 전압(1)이 거의 장치들의 동작 전압의 값일 때 전기 모터의 코일들을 병렬로 결합시키는 것을 특징으로 하는 가정용 기기를 위한 제어 시스템.
제 1 항에 있어서,
처리 유닛(3)은 검출된 입력 전압이 거의 220V일 때 전기 모터의 코일들을 직렬로 결합시키고, 검출된 입력 전압(1)이 거의 110V일 때 전기 모터의 코일들을 병렬로 결합시키는 것을 특징으로 하는 가정용 기기를 위한 제어 시스템.
제 1 항, 제 2 항, 또는 제 3 항에 있어서,
처리 유닛(3)은 90V에서부터 260V까지 범위의 입력 전압 내에서 동작하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가정용 기기를 위한 제어 시스템.
제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 또는 제 4 항에 있어서,
처리 유닛(3)은 출력 스위치(4)들의 세트에 대해 동작해서 전기 부하(5)들의 세트의 장치들의 각각에서 90V에서부터 127V까지의 동작 전압에 대해서 입력 전압(1)을 조절하는 것을 특징으로 하는 가정용 기기를 위한 제어 시스템.
제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항, 또는 제 5 항에 있어서,
전기 부하(5)들의 세트의 장치들은 전기 모터의 코일의 커넥션에 직접 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 가정용 기기를 위한 제어 시스템.
가정용 기기들을 위한 제어 시스템으로서,
상기 시스템은 적어도:
- 하나의 입력 전압(1);
- 하나의 처리 유닛(3);
- 한 세트의 출력 스위치(4)들;
- 동작 전압을 갖는 한 세트의 전기 부하(5)들; 및
- 적어도 두 개의 코일들을 갖는 하나의 전기 모터;를 포함하고,
전기 부하(5)들의 세트의 장치들은 전기 모터의 코일들 중의 하나에 전기적으로 연결되어 활성화를 위해 코일을 전압 공급기(voltage supply)로서 이용하는 것을 특징으로 하는 가정용 기기를 위한 제어 시스템.
제 7 항에 있어서,
처리 유닛(3)은 입력 전압(1)을 검출하고 출력 스위치(4)들의 세트에 대해 동작하도록 구성되어, 검출된 입력 전압(1)이 장치들의 동작 전압의 값의 거의 두 배일 때 전기 모터의 코일들을 직렬로 결합시키고, 검출된 입력 전압(1)이 거의 장치들의 동작 전압의 값일 때 전기 모터의 코일들을 병렬로 결합시키는 것을 특징으로 하는 가정용 기기를 위한 제어 시스템.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
처리 유닛(3)은 검출된 입력 전압(1)이 거의 220V일 때 전기 모터의 코일들을 직렬로 결합시키고, 검출된 입력 전압(1)이 거의 110V일 때 전기 모터의 코일들을 병렬로 결합시키는 것을 특징으로 하는 가정용 기기를 위한 제어 시스템.
제 7 항, 제 8 항, 또는 제 9 항에 있어서,
처리 유닛(3)은 90V에서부터 260V까지 범위의 입력 전압 내에서 동작하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가정용 기기를 위한 제어 시스템.
제 7 항, 제 8 항, 제 9 항, 또는 제 10 항에 있어서,
처리 유닛(3)은 출력 스위치(4)들의 세트에 대해 동작해서 전기 부하(5)들의 세트의 장치들의 각각에서 90V에서부터 127V까지의 동작 전압에 대해서 입력 전압(1)을 조절하는 것을 특징으로 하는 가정용 기기를 위한 제어 시스템.
적어도 두 개의 코일들을 갖는 적어도 하나의 전기 모터를 포함하는 전기 부하(5)들의 세트를 가진 가정용 기기를 위한 제어 방법으로서,
상기 방법은:
a. 하나의 입력 전압(1)을 검출하는 단계;
b. 전기 부하(5)들의 세트의 장치들의 동작 전압을 정의하는 단계;를 포함하고,
c. 전기 부하(5)들의 세트의 장치들에 대해서 검출된 입력 전압(1)을 조절하는 단계; 및
d. 전기 부하(5)들의 세트의 장치들의 활성화 동안 및 전기 모터의 활성화 동안 동작하고, 전기 모터의 코일들에서의 전압 분배에 의하여 전기 부하(5)들의 장치들의 동작 전압에 대해서 입력 전압(1)을 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 기기를 위한 제어 방법.
제 12 항에 있어서,
단계 d에서는, 검출된 입력 전압(1)이 장치들의 동작 전압의 값의 거의 두 배일 때 전기 모터의 코일들을 직렬로 결합시키고, 검출된 입력 전압(1)이 거의 장치들의 동작 전압의 값일 때 전기 모터의 코일들을 병렬로 결합시키는 것을 특징으로 하는 가정용 기기를 위한 제어 방법.
제 12 항에 있어서,
단계 d에서는, 검출된 입력 전압이 거의 220V일 때 전기 모터의 코일들을 직렬로 결합시키고, 검출된 입력 전압(1)이 거의 110V일 때 전기 모터의 코일들을 병렬로 결합시키는 것을 특징으로 하는 가정용 기기를 위한 제어 방법.
제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
단계 d에서는, 90V에서부터 127V까지의 입력 전압(1)에서 동작하는 것을 특징으로 하는 가정용 기기를 위한 제어 방법.
제 13 항, 제 14 항, 또는 제 15 항에 있어서,
단계 d에서는, 전기 부하(5)들의 세트의 장치들의 각각에서 90V에서부터 127V까지의 동작 전압에 대해서 입력 전압(1)을 조절하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 가정용 기기를 위한 제어 방법.
적어도 두 개의 코일들을 갖는 적어도 하나의 전기 모터를 포함하는 전기 부하(5)들의 세트를 가진 가정용 기기를 위한 제어 방법으로서,
상기 방법은:
a. 하나의 입력 전압(1)을 검출하는 단계;
b. 전기 부하(5)들의 세트의 장치들의 동작 전압을 정의하는 단계;를 포함하고,
c. 전기 부하(5)들의 세트의 장치들에 대해서 검출된 입력 전압(1)을 조절하는 단계;
d. 전기 모터의 코일의 아웃렛(outlet)에 전기 부하(5)들의 세트의 장치들을 결합시키는 단계; 및
e. 장치들의 활성화를 위해 전기 모터의 코일들 중의 하나를 전압 공급기로서 이용하도록 동작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 기기를 위한 제어 방법.
제 17 항에 있어서,
단계 d에서는, 검출된 입력 전압(1)이 장치들의 동작 전압의 값의 거의 두 배일 때 전기 모터의 코일들을 직렬로 결합시키고, 검출된 입력 전압(1)이 거의 장치들의 동작 전압의 값일 때 전기 모터의 코일들을 병렬로 결합시키는 것을 특징으로 하는 가정용 기기를 위한 제어 방법.
제 17 항에 있어서,
단계 d에서는, 검출된 입력 전압이 거의 220V일 때 전기 모터의 코일들을 직렬로 결합시키고, 검출된 입력 전압(1)이 거의 110V일 때 전기 모터의 코일들을 병렬로 결합시키는 것을 특징으로 하는 가정용 기기를 위한 제어 방법.
제 18 항 또는 제 19 항에 있어서,
단계 d에서는, 90V에서부터 260V까지의 입력 전압(1)에서 동작하는 것을 특징으로 하는 가정용 기기를 위한 제어 방법.
제 18 항, 제 19 항, 또는 제 20 항에 있어서,
단계 d에서는, 전기 부하(5)들의 세트의 장치들의 각각에서 90V에서부터 127V까지의 동작 전압에 대해서 입력 전압(1)을 조절하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 가정용 기기를 위한 제어 방법.
가정용 기기의 전기 부하(5)들의 세트의 장치들에 에너지를 공급하기(feeding) 위한 적어도 두 개의 코일들을 갖는 전기 모터의 용도로서,
전기 모터의 코일들 중의 하나가 전기 부하(5)들의 세트의 장치들에 에너지를 공급하기 위한 전압 공급기로서 이용되는 것을 특징으로 하는 가정용 기기의 장치들에 에너지를 공급하기 위한 전기 모터의 용도.
제 22 항에 있어서,
가정용 기기는 입력 전압(1) 및 입력 전압(1)을 검출하기 위한 하나의 수단을 포함하고, 검출된 입력 전압(1)이 장치들의 동작 전압의 값의 거의 두 배일 때 전기 모터의 코일들을 직렬로 결합시키고, 검출된 입력 전압(1)이 거의 장치들의 동작 전압의 값일 때 전기 모터의 코일들을 병렬로 결합시키는 것을 특징으로 하는 가정용 기기의 장치들에 에너지를 공급하기 위한 전기 모터의 용도.
제 22 항에 있어서,
가정용 기기는 입력 전압(1) 및 입력 전압(1)을 검출하기 위한 하나의 수단을 포함하고, 검출된 입력 전압이 거의 220V일 때 전기 모터의 코일들을 직렬로 결합시키고, 검출된 입력 전압(1)이 거의 110V일 때 전기 모터의 코일들을 병렬로 결합시키는 것을 특징으로 하는 가정용 기기의 장치들에 에너지를 공급하기 위한 전기 모터의 용도.
제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,
90V에서부터 260V까지의 입력 전압(1)에서 동작하는 것을 특징으로 하는 가정용 기기의 장치들에 에너지를 공급하기 위한 전기 모터의 용도.
제 23 항, 제 24 항, 또는 제 25 항에 있어서,
전기 부하(5)들의 세트의 장치들의 각각에서 90V에서부터 127V까지의 동작 전압에 대해서 입력 전압(1)을 조절하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 가정용 기기의 장치들에 에너지를 공급하기 위한 전기 모터의 용도.
제 1 항 내지 제 11 항에 따른 제어 시스템,
제 12 항 내지 제 21 항에 따른 제어 방법, 또는
제 22 항 내지 제 26 항에 따른 에너지를 공급하기 위한 전기 모터의 용도를 포함하는 것을 특징으로 하는 가정용 기기.
제 23 항에 있어서,
냉장고, 냉동고, 에어컨, 또는 세탁기인 것을 특징으로 하는 가정용 기기.